關(guān)佳璦 王青云

摘要：隨著近幾年全球新一代無(wú)線傳感器智能感知技術(shù)的水平的持續(xù)高速的進(jìn)步及發(fā)展和全球新一代高速NB-IOT移動(dòng)通信技術(shù)與部署應(yīng)用與網(wǎng)絡(luò)部署以及目前中國(guó)高速寬帶無(wú)線接入和Internet服務(wù)產(chǎn)品的迅速發(fā)展推廣與普及，現(xiàn)如今“智慧城市市政管理”覆蓋率已近全面階段，對(duì)技術(shù)的需求也越來(lái)越高，為了減輕管理人員的工作負(fù)擔(dān)、提高工作效率，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)化，空間可視化，智慧化的智能井蓋控制從而建立一個(gè)科學(xué)管理體系。

本文主要介紹了如何發(fā)揮基于NB-IOT通信技術(shù)優(yōu)勢(shì)在新形勢(shì)下解決諸如井蓋易失竊、井蓋容易錯(cuò)位等城市一系列管理行業(yè)痛點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)城市管理井蓋項(xiàng)目的全面數(shù)據(jù)化監(jiān)控管理，切實(shí)達(dá)到提高了市政部門工作的現(xiàn)代化管理服務(wù)效率，保障廣大人們?nèi)罕娯?cái)產(chǎn)的生產(chǎn)安全運(yùn)行和城市正常居民生活服務(wù)以及其他相關(guān)市政設(shè)備行業(yè)的高效正常生產(chǎn)工作;全面提升城市安全質(zhì)量、城市管理水平、智能城市的建設(shè)。

關(guān)鍵詞：NB-IOT技術(shù);網(wǎng)絡(luò)化;智慧化;數(shù)據(jù)化監(jiān)控管理

1 緒論

1.1項(xiàng)目背景

現(xiàn)在井蓋的需求開(kāi)始隨著城市化的發(fā)展不斷上漲，現(xiàn)在國(guó)家對(duì)其投資力度也大大增加，如果井蓋丟失很容易造成交通事故，因此現(xiàn)在老百姓對(duì)其也十分重視，同時(shí)現(xiàn)在不管是城市還是農(nóng)村，道路發(fā)展也是城鎮(zhèn)發(fā)展的必需之路，因此水泥地面也已經(jīng)得到了普及，這樣井蓋不僅在城市得到應(yīng)用，在農(nóng)村和城鎮(zhèn)也已經(jīng)得到了普及，所以井蓋的需求也會(huì)呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。[1]

智能井蓋不論從自身還是需求看，都是我們急需的一種產(chǎn)品，而且將其與普通井蓋相比較而言，有很多優(yōu)勢(shì)，雖然現(xiàn)在還未得到普及，但是隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，將會(huì)得到老百姓的歡迎。[2]

1.2項(xiàng)目意義

城市生活高度智慧化，已或?qū)l(fā)展成為帶動(dòng)全球?qū)崿F(xiàn)繼現(xiàn)代先進(jìn)國(guó)家工業(yè)化、信息化、電氣化等進(jìn)程之后新型城市化革命的全球的第四次大城市化新浪潮，建設(shè)現(xiàn)代化新型生活智慧城市，是一種引領(lǐng)當(dāng)前世界主流現(xiàn)代文明城市人居發(fā)展模式理念創(chuàng)新的一項(xiàng)重大時(shí)代前沿趨勢(shì)?，F(xiàn)如今，許多一些大城市在地下修建的地下公共管線雨水管網(wǎng)及公共排水系統(tǒng)專用的管道系統(tǒng)卻又經(jīng)常都可能會(huì)突然出現(xiàn)一些積水或者堵塞積水路面現(xiàn)象，嚴(yán)重還會(huì)大大影響到正常交通排水，致使許多地下管網(wǎng)道路常常會(huì)較為頻繁地的路段出現(xiàn)道路嚴(yán)重?fù)矶路e水，給其周邊地人們市民群眾的整個(gè)城市生活環(huán)境管理建設(shè)和人們城市日常生活出行等也可能帶來(lái)著一些的嚴(yán)重不便。另外，井蓋設(shè)施的意外被盜、損壞等各種各樣的安全意外現(xiàn)象在我市近的兩幾年內(nèi)還在時(shí)地有新聞報(bào)道的發(fā)生，并且常同時(shí)伴隨著有的部分行人由于意外原因跌落或者進(jìn)入下水道井蓋內(nèi)的各種意外現(xiàn)象同時(shí)一起同時(shí)出現(xiàn)。公路車流量連年增長(zhǎng)和過(guò)多，也在嚴(yán)重程度影響到關(guān)系到市區(qū)路面交通狀況如何改善和更加便利了人們?cè)诮窈笊鐣?huì)的社會(huì)生活出行。對(duì)當(dāng)前這些交通市政各方面問(wèn)題突出嚴(yán)重的城市路面問(wèn)題如何及早介入進(jìn)行全方位和系統(tǒng)化地綜合規(guī)范管理都是非常有重大必要的。同時(shí)在技術(shù)發(fā)展方面，隨著無(wú)線傳感器智能感知技術(shù)的進(jìn)步和NB-IOT移動(dòng)通信技術(shù)的飛速發(fā)展與部署以及寬帶Internet的迅速普及，也為“智慧城市市政管理”建設(shè)提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。[3][4]

2 主要簡(jiǎn)介與產(chǎn)品特點(diǎn)

2.1 產(chǎn)品簡(jiǎn)介

本產(chǎn)品采用各項(xiàng)監(jiān)控傳感系統(tǒng)，針對(duì)井蓋失竊、丟失、損壞等一系列我問(wèn)題進(jìn)行解決。為人們出行安全提供有效防范。

基于軌跡分析和傾角檢測(cè)的井蓋監(jiān)控器，可以實(shí)時(shí)監(jiān)控井蓋的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，當(dāng)井蓋發(fā)生翻轉(zhuǎn)或是移動(dòng)后會(huì)第一時(shí)間啟動(dòng)報(bào)警通知監(jiān)控中心。[5]

基于物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的城市智能井蓋自動(dòng)監(jiān)控管理平臺(tái)系統(tǒng)可以用于對(duì)整個(gè)城市生活中覆蓋各個(gè)行業(yè)部門職能的各種井蓋情況進(jìn)行自動(dòng)統(tǒng)一監(jiān)測(cè)管理，提高智能管控效率。

2.2 產(chǎn)品特點(diǎn)

產(chǎn)品具有應(yīng)用類型多、環(huán)境適應(yīng)性好、超低成本、高性價(jià)比、建設(shè)、安裝簡(jiǎn)便、精確定位、全時(shí)段防范、超大范圍監(jiān)控、檢修報(bào)警兩不誤、實(shí)現(xiàn)精確打擊目標(biāo)的特點(diǎn)。

3 系統(tǒng)功能

系統(tǒng)可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)窨井蓋的各種狀態(tài)信息，通過(guò)結(jié)合系統(tǒng)直觀的市政平面圖，可實(shí)時(shí)查看窨井蓋在所轄區(qū)內(nèi)的位置和基本屬性信息，并對(duì)各轄區(qū)內(nèi)所屬的窨井蓋防盜進(jìn)行統(tǒng)一指揮調(diào)度處置和工程維護(hù)。

3.1防盜報(bào)警

系統(tǒng)可預(yù)先設(shè)定報(bào)警規(guī)則，安裝于位置安裝在窨井蓋最上方處的電子標(biāo)簽一般會(huì)通過(guò)內(nèi)置的傾斜度傳感器及振動(dòng)進(jìn)行感應(yīng)，當(dāng)使用者發(fā)現(xiàn)處于窨井蓋狀態(tài)下無(wú)法保持正常安全運(yùn)轉(zhuǎn)狀況時(shí)，電子標(biāo)簽系統(tǒng)即應(yīng)處于半自動(dòng)的休眠或運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)使用者出現(xiàn)處于窨井蓋狀態(tài)的系統(tǒng)異?；蛐盘?hào)處于開(kāi)啟狀態(tài)時(shí)，電子標(biāo)簽系統(tǒng)可被立即緊急啟動(dòng)及發(fā)出系統(tǒng)緊急停機(jī)報(bào)警的危險(xiǎn)信號(hào)，通知系統(tǒng)各部分相關(guān)工作單位所負(fù)責(zé)區(qū)域或各部門工作人員迅速地采取安全處理措施。

3.2定制功能

3.2.1 液位監(jiān)測(cè)

井蓋水位在線監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備集成了超聲波水位計(jì)裝置與壓力水位計(jì)系統(tǒng)可在線直接地對(duì)井槽內(nèi)井的水位信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)進(jìn)行動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

3.2.2 液面超過(guò)預(yù)警線報(bào)警

判斷地下排水和雨水管網(wǎng)的疏通狀況，以及發(fā)布內(nèi)澇預(yù)警。

3.2.3 液面上漲速度過(guò)快報(bào)警

對(duì)于江河流域轄區(qū)內(nèi)井下水位變動(dòng)的實(shí)時(shí)綜合調(diào)度分析，判斷轄區(qū)地下生活排水溝渠和地面雨水管網(wǎng)渠道的安全疏通排水狀況，以及定期發(fā)布河道內(nèi)澇預(yù)警。

3.2.4 車流量檢測(cè)

在人行道井蓋上要加裝自動(dòng)車輛行駛檢測(cè)報(bào)警模塊，用于動(dòng)態(tài)檢測(cè)人行道車流量，并定期反映數(shù)據(jù)給公安市政等管理綜合執(zhí)法部門以作技術(shù)參考。

3.2.5 溫度監(jiān)測(cè)

將地表溫度傳感器設(shè)備直接安裝固定或者埋設(shè)安裝在城市道路地下的井蓋孔道下方，采集實(shí)時(shí)地表溫度信息自動(dòng)采集匯總并自動(dòng)分析與上報(bào)，有利于實(shí)時(shí)讓各市政部門工作人員全面實(shí)時(shí)掌握我國(guó)目前各個(gè)城市及其內(nèi)部以及各處供熱環(huán)境內(nèi)的實(shí)時(shí)相對(duì)的溫度狀況，并還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)全國(guó)目前相對(duì)溫度異常略過(guò)甚至偏高的重點(diǎn)城市地區(qū)能夠及早地采取各項(xiàng)供熱通風(fēng)降溫防護(hù)措施等效果（可利用上位機(jī)生成溫度變化曲線，對(duì)未來(lái)溫度進(jìn)行預(yù)測(cè)）。采用的溫度傳感器代號(hào)為L(zhǎng)M35DZ，該溫度傳感器芯片體積緊湊小巧，精確度性能又較高，數(shù)據(jù)的輸入位置可以很快被處理器精確的計(jì)算調(diào)整到小數(shù)點(diǎn)每個(gè)小數(shù)點(diǎn)位最后的那兩位，芯片中還同時(shí)可選擇采用單總線控制的通信和控制的方式，操作簡(jiǎn)單。

3.2.6 濕度監(jiān)測(cè)

將濕度傳感器節(jié)點(diǎn)直接安裝或者設(shè)置連接于每個(gè)井蓋的最外內(nèi)側(cè)的邊緣處，實(shí)時(shí)的采集被檢測(cè)對(duì)象的環(huán)境濕度狀況信號(hào)并根據(jù)快速的反饋結(jié)果傳送信號(hào)給連接至各濕傳感節(jié)點(diǎn)設(shè)備上對(duì)應(yīng)的計(jì)算機(jī)中央信息處理系統(tǒng)，當(dāng)室外遭遇大風(fēng)陰雨天氣濕度指數(shù)異常波動(dòng)較高的時(shí)候或者是當(dāng)路面積水霧直接的通過(guò)各個(gè)井蓋邊緣縫隙而滲入至室內(nèi)空氣時(shí)，濕度傳感器節(jié)點(diǎn)超過(guò)了這個(gè)特定濕度檢測(cè)值，中央信號(hào)處理系統(tǒng)能夠立刻做出異常響應(yīng)，提高現(xiàn)場(chǎng)管理人員與遠(yuǎn)程傳感終端主機(jī)系統(tǒng)間的緊急遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)通信及聯(lián)絡(luò)的頻率，反饋出現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)信息，有利于使基層管理人員們可以能夠在當(dāng)前這種現(xiàn)場(chǎng)緊急狀況環(huán)境條件下能隨時(shí)能夠掌握了解到現(xiàn)場(chǎng)更多信息。

4 軟件功能

4.1手機(jī)端管理

手機(jī)APP系統(tǒng)可輕松完成井蓋監(jiān)控器號(hào)碼信息的實(shí)時(shí)自動(dòng)登錄注冊(cè)，注銷，井蓋狀態(tài)實(shí)時(shí)自動(dòng)跟蹤查詢和井蓋異常情況報(bào)警信息自動(dòng)實(shí)時(shí)發(fā)送接收，巡檢崗人員的考勤及簽到，異常井蓋情況圖文記錄統(tǒng)計(jì)并上報(bào)等。如圖4-1所示：

4.2 PC端

用戶都需要在登錄界面輸入自己在注冊(cè)時(shí)正確的用戶名以及密碼，如果全部都輸入無(wú)誤，頁(yè)面上就會(huì)按照提示自動(dòng)的跳轉(zhuǎn)到該用戶成功登錄后的頁(yè)面。當(dāng)用戶確認(rèn)輸入為正確時(shí)的輸入信息錯(cuò)誤，會(huì)伴隨在系統(tǒng)彈出一個(gè)錯(cuò)誤消息提示框用戶名錯(cuò)誤或用戶密碼設(shè)置錯(cuò)誤。如圖4-2所示：

5 總結(jié)

該產(chǎn)品功能模塊按照需求來(lái)運(yùn)行，傳統(tǒng)和粗放式的城市井蓋安全巡查管理與服務(wù)管理方式也仍然有著存在著的其它很多行業(yè)安全問(wèn)題弊端，如城市井蓋人工管理和自動(dòng)巡查人員值守管理成本仍然很高，效率低，不能滿足在全管理流程時(shí)段全部井蓋防范及處理措施到位等情況出現(xiàn);該項(xiàng)目就可以更科學(xué)和有效的快速便捷地快速的解決了井蓋以上所有的各種井蓋管線問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)對(duì)井蓋的精細(xì)化、智能化管理、數(shù)字化，在可以及時(shí)保護(hù)各種井下及社會(huì)重大公共安全財(cái)產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)備的同時(shí)，更保護(hù)了出行車輛與行人的安全，有利于社會(huì)穩(wěn)定和諧發(fā)展。目前產(chǎn)品還存有許多瑕疵，這是一份技術(shù)上的遺憾，也是促進(jìn)我們不斷學(xué)習(xí)技術(shù)的動(dòng)力。

參考文獻(xiàn)：

[1] 梁力. 基于聲譜模式識(shí)別技術(shù)的智能井蓋防盜損監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究[D].中南林業(yè)科技大學(xué)，2019.

[2] 李越，白玉萍，薛仁杰，於子泰，吳軒.基于NB-IOT組網(wǎng)技術(shù)的智能井蓋監(jiān)測(cè)系統(tǒng)[J].居舍，2019（26）：194.

[3] 李鈞，孫宇，沈義，李麗.道路井蓋實(shí)時(shí)化監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用分析[J].居業(yè)，2020（07）：73-74.

[4] 程盼，李昱頡，程強(qiáng).基于單片機(jī)的智能井蓋防盜系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].計(jì)算機(jī)產(chǎn)品與流通，2018（12）：123.

[5] 李巖. 基于物聯(lián)網(wǎng)的智能井蓋安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究[D].聊城大學(xué)，2018.

基金：西北民族大學(xué)國(guó)家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃資助項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)202110742026）